电路的连接方式有三种,即串联、并联和串联。
电路的串联方式
如果一个电路中有两个或两个以上的负载首尾相连,则称负载的连接状态为串联,该电路称为串联电路,如图3-12所示。
图3-12
图中,当开关断开或电路某一点出现问题时,电路会变成开路,所以当其中一个照明灯损坏时,另一个照明灯的电流通路也被切断,无法正常点亮。
在串联电路中,流过每个负载的电流是相同的,每个负载将分担电源电压,如图3-13所示。
图3-13串联的相同照明灯具的电压分布
图中三个相同的照明灯串联在一起,每个照明灯会得到三分之一的电源电压。
1.电阻串联电路
串联电阻电路是最简单的电路单元,其中两个以上的电阻依次首尾相连,形成一个无分支电路,如图3-14所示。在电阻串联电路中,只有一条电流通路,即流过电阻的电流都是相等的。这些电阻的电阻值之和就是电路的总电阻值,每个电阻的电压根据电阻值按比例分配。
图3-14电阻串联电路的实际应用
图中LED的额定电流is=0.3mA如果没有串联电阻R1,电路中的电流将为0.45mA,超过了LED的额定电流。当开关打开时,LED会烧坏。如果串联电阻R1,电路总电阻为30 k,电源电压不变,电路中电流降至0.3mA,LED可以正常发光。
下面结合具体应用电路介绍电阻串联电路的读图方法,如图3-15所示。
图3-15电阻串联电路读图方法
当开关设置在30电阻左侧的输出端时,相当于在三端稳压器的调节端接了一个30电阻,其余7个电阻短路,三端稳压器的输出端输出1.5V的电压:当开关设置在180电阻左侧的输出端时, 相当于在三端调压器的调节端串联一个30电阻和一个180电阻,其余六个电阻短路,三端调压器的输出端输出3V电压。 同样,当开关设置在不同的输出端时,可以控制三端稳压器LM350T的输出端输出1.5V、3V、5V、6V、9V、12V的电压。
2.电容器串联电路
串联电容电路是由两个或两个以上的电容依次连接而成的无分支电路,如图3-16所示。串联电容C1、C2和R1的电压之和等于总输入电压,所以此电路具有分压功能。
图3-16电容器串联电路的实际应用
3.RC串联电路
电阻和电容串联而成的电路称为RC串联电路,多与交流电源相连,如图3-17所示。
图3-17 RC串联电路
在图中,电容器和电阻器的电压与电路中的电流及其各自的电阻或容抗值成正比。电阻的电压U R和电容的电压U C用ohm s定律为U R=IR,U C=IX C (X C为容抗)
指出
在纯电容电路中,交流电压和交流电流的相位差为90。在纯电阻电路中,交流电压和交流电流具有相同的相位。在既有电阻又有电容的电路中,交流电压和交流电流的相位差为0 ~ 90。
电阻和电容可以构成简单的串并联电路,也可以构成常见的RC正弦波振荡电路。这个电路由电阻和电容的充放电特性组成。R和C的值选定后,充放电时间(周期)固定为常数,即有一个固定的谐振频率,一般用来产生频率在200kHz以下的低频正弦信号。常见的RC正弦波振荡电路有桥式、移相式
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